Organelas celulares

19/03/2015
Organelas celulares
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Organelas celulares
Procariontes X Eucariontes
pro – primeira
cario - núcleo
Cromossomos livres no
citoplasma
Bactérias,
arqueobactérias
eu - verdadeiro
cario - núcleo
Cromossomos envoltos por
membrana
Células animais e
vegetais
Há dois tipos básicos de células:
● As procariotas, cujo os cromossomos ficam dispersos
no núcleo, já que não há a presença da carioteca,
membrana responsável por envolver o DNA. São
exemplos as bactérias, arqueobactérias;
● As eucariotas, cujo DNA fica armazenado dentro de
um compartimento membranoso, chamado de
carioteca. São exemplos as células animais (NÓS) e
as células vegetais;
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Organelas celulares
Procariontes X Eucariontes
pro – primeira
cario - núcleo
Cromossomos
livres no
citoplasma
Bactérias,
Protozoários, etc
eu - verdadeiro
cario - núcleo
Cromossomos envoltos por
membrana
Células animais e
vegetais
Nós, como representantes do grupo animal, temos
células do tipo EUCARIÓTICAS.
Pra lembrar: Quem tem células EUcarioticas???? EU!
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Células procariontes são “POBRES”
em membrana
As células procariontes são pobres em membranas, pois
não possuem muitas estruturas com envoltório
membranoso. Basicamente consideramos a própria
membrana dos procariontes como a única membrana
de sua composição.
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As células eucariontes são
compartimentadas
Membrana plasmática + envoltório nuclear
●Compartimentalização dos processos = ↑ eficiência
●
A célula eucariótica é dividida em duas partes morfologicamente
distintas: o núcleo, e o citoplasma. O núcleo é envolto por uma
membrana, chamada de envoltório nuclear. Já o citoplasma fica
envolto pela membrana plasmática. No caso das células vegetais,
além da membrana na parte exterior ainda temos a presença de
uma parede celular.
Essa compartimentalização cria microambientes capazes de separar
diversos processos metabólicos celulares; a célula eucarionte
funciona como uma fábrica que organiza em diversas seções o
que deve ser realizado pela célula.
A compartimentalização aumenta a eficiência celular = a separação
possibilita que as células tenham um maior tamanho sem prejuízo
de suas funções
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O que são organelas no fim das
contas....
●
●
Aqui nós consideraremos: todas as estruturas intracelulares que
desempenham funções bem definidas;
Responsáveis pelo funcionamento celular.
Alguns autores consideram como organelas celulares
apenas as estruturas envoltas por membranas, já
outros consideram, assim como nós, organelas
celulares como todas as estruturas presentes no
interior celular.
As organelas são os compartimentos que realizam
diversos processos, que juntos somam o
funcionamento celular.
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Parede Celular
●
Plantas e procariontes apresentam paredes celulares exteriores
à membrana
●
Paredes rígidas → polissacarídeos (celulose, peptideoglicanos)
●
Proteção mecânica, contra parasitas, fármacos
Membrana Plasmática
●
Separa o ambiente intracelular x extracelular;
●
Bicamada lipídica →fosfolipídios;
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A membrana plasmática é então responsável por separar o ambiente
intracelular do ambiente extracelular, mantendo o meio sempre
constante para o perfeito funcionamento celular (condições de
pH, concentrações de solutos e solventes. A membrana celular
funciona como um filtro, selecionando o que entra e o que sai das
células, essa passagem é realizada com auxilio das proteínas que
ficam nas membranas, formando canais específicos para a
passagem de moléculas.
As unidades de membrana são camadas bilipidicas formada por
fosfolipídeos (lipídios + íons = parte apolar + parte polar – ver
aula 1), sua composição apolar+polar auxilia na seleção das
moléculas que devem atravessá-la
Mitocôndrias
●
Produção de ATP a partir de glicose e ácidos graxos (lipídeos) →
RESPIRAÇÃO CELULAR
●
Número variável → demanda energética celular
●
Divisão independente
●
Presença de DNA circular (bactérias)
●
Organela composta por duas membranas (membrana externa –
porinas semelhantes à bactérias)
●
Membrana interna = maior seletividade
●
Origem: associação simbiótica entre
um eucarioto anaeróbico e um procarioto
aeróbico.
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As mitocôndrias são organelas responsáveis pelo processo de RESPIRAÇÃO CELULAR, pelo
qual a célula produz energia na forma de ATP e calor como produtos a partir do
metabolismo de carboidratos e lipídios;
Como é encarregada de produzir energia para suprir a célula e como cada célula tem diferentes
necessidades energéticas, o número de mitocôndrias é variável, sendo proporcional a
demanda enérgica de cada célula (uma célula muscular tem mais mitocôndrias do que uma
célula óssea por exemplo). Para isso, as mitocôndrias tem divisão independente da divisão
celular, são formadas a partir de mitocôndrias preexistentes.
AS mitocôndrias apresentam DNA próprio que sintetiza algumas das proteínas necessárias ao
seu funcionamento. O DNA das mitocôndrias é circular bem como o de bactérias.
Essa organela é composta por duas membranas, uma mais interna, que forma as cristas
mitocondriais e outra mais externa, que em sua composição possui porinas (proteínas de
membrana) com composição semelhante a encontrada em bactérias. A membrana interna,
devido a sua composição possui maior seletividade que a membrana externa, impedindo a
passagem até mesmo de moléculas pequenas, como íons.
A origem das mitocôndrias é aceita como sendo resultado da endossimbiose entre um eucarioto
anaeróbico e um procarioto aeróbico, um organismo primordial englobou o outro e eles
passaram a viver em harmonia, ao ponto de através de processos evolutivos se tornarem um
único ser vivo. O DNA mitocondrial apresenta poucos genes devido à uma gradual
transferência do material genético mitocondrial para o nuclear.
Respiração Celular – será abordado com detalhes em aulas posteriores;
ATP- molécula utilizada pela célula como fonte energética, será vista com mais detalhes nas
próx aulas.
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Cloroplasto
 Presente em algas e vegetais superiores;
 Presença de clorofila – luz é convertida em energia química;
 6CO2 + H2O → C6H12O6 + 6O2
 Pigmentos acessórios (carotenoides)
 Apresentam duas membranas; DNAc e RNA;
 Origem simbiótica;
Os cloroplastos, bem como as mitocondrias, tem origem simbiótica.
São organelas presentes em algas e vegetais superiores
(organismos fotossintetizantes), apresentam em seu estroma os
tilacoides onde estão as moléculas de clorofila, que é responsável
pela realização de um processo chamado fotossintese. Esse
processo será visto nas próximas aulas, por hora é importante
sabermos que a clorofila converte energia eletromagnética (luz)
em energia química (glicose). Além da clorofila existem algumas
outras moléculas, chamadas de pigmentos acessórios (exemplo:
carotenoides) que também realizam fotossíntese.
O cloroplasto, assim como as mitocondrias, apresentam duas
camadas envoltórias, onde a mais interior também apresenta
similaridades com a membrana de procariontes. O clorosplasto
tem em seu interior molécula de DNA circular e RNA, comum à
bactérias.
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Ribossomos
Estrutura composta por RNAr + Proteínas
●Responsável pela síntese de proteínas → ”leitura” do da molécula
de RNAm
●RER, envoltório nuclear ou livres no citoplasma
●
Sua principal função é sintetizar fitas proteicas de RNA
complementares às já existentes e produzir enzimas.
As proteínas produzidas pelos polirribossomas
geralmente permanecem dentro da célula para uso
interno. Já as enzimas produzidas pelos ribossomas
aderidos à parede do retículo endoplasmático são
armazenadas em vesículas que são transportadas para
o complexo de Golgi, onde são "empacotadas" e
enviadas para fora da célula.
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Retículo Endoplasmático
Sistema de membranas interconectadas, de forma contínua, que
delimitam a luz.
●Composto pelo Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) e Retículo
Endoplasmático Liso (REL)
●RER apresenta ribossomos em sua superfície voltada para o
citosol
●REL apresenta uma superfície lisa
●
O retículo endoplasmatico consiste em membranas
intercomunicadas formando canais de forma contínua.
São separados em duas regiões: retícula
endoplasmatico liso e rugoso, onde o segundo tem
ribossomos aderidos a sua parede exterior.
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●
Funções:
–
Síntese proteica
–
Síntese e modificação de lipídeos (esteroides)
–
Comunicação entre organelas
–
Desentoxificação
–
Armazenamento de Ca+
–
Glicogenólise
●
●
●
●
Produção de lipídios - Uma importante função de retículo endoplasmático liso
é a produção de lipídios. A lecitina e o colesterol, por exemplo, os principais
componentes lipídicos de todas as membranas celulares são produzidos no
REL. Outros tipos de lipídios produzidos no retículo liso são os hormônios
esteroides, entre os quais estão a testosterona e os estrógeno, hormônios
sexuais produzidos nas células das gônadas de animais vertebrados.
Desintoxicação- O retículo endoplasmático liso também participa dos
processos de desintoxicação do organismo. Nas células do fígado, o REL,
absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não
causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas
que permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias
potencialmente nocivas que ingerimos.
Armazenamento de substâncias - Dentro das bolsas do retículo liso também
pode haver armazenamento de substâncias. Os vacúolos das células vegetais,
por exemplo, são bolsas membranosas derivadas do retículo que crescem pelo
acúmulo de soluções aquosas ali armazenadas.
Produção de proteínas - O retículo endoplasmático rugoso, graças à presença
dos ribossomos, é responsável por boa parte da produção de proteínas da
célula. As proteínas fabricadas nos ribossomos do RER penetram nas bolsas e
se deslocam em direção ao aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e
tortuosos canais co retículo endoplasmático liso.
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Complexo de Golgi
 Região onde se concentram vesículas achatadas;
 Organela responsável pelo endereçamento das moléculas
sintetizadas na célula → Vesículas de Secreção
 Processamento de proteínas e lipídeos;
 Síntese de polissacarídeos;
 Formação de membranas celulares;
 Formação do acrossomo.
Complexo de vesículas achatadas com função similar; é
uma organela responsável principalmente pelo
endereçamento de moléculas sintetizadas pelas
células, através da formação de vesículas de secreção.
Além dessa função o complexo de Golgi é
responsável pelo processamento de proteínas e
lipídios (sulfatação, adenilação, etc); também é
responsável pela síntese de polissacarídeos, formação
dos componentes da membrana celular e formação do
acrossomo durante a gametogênese (o acrossoma
contém enzimas que auxiliam a entrada do
espermatozoide no óvulo)
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O complexo de Golgi recebe várias moléculas que são
produzidas pelo RE. Em detalhe, a formação das
vesículas de secreção.
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Lisossomos
 Organelas cujo interior é ácido e
contém enzimas hidrolíticas;
 Essas enzimas são usadas para
digerir moléculas introduzidas
por fagocitose ou então
organelas da própria célula;
 Renovação dos componentes.
Lisossomos são organelas que possuem interior ácido
com presença de enzimas hidrolíticas que são
responsáveis pela digestão de moléculas introduzidas,
mas também por moléculas/organelas presentes na
própria célula. O lisossomo tem como papel
fundamental a renovação das organelas celulares e de
moléculas que não serão utilizadas pelo metabolismo
celular.
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Peroxissomos
 Organelas que contém enzimas oxidativas;
 Contém o maior suprimento de catalase celular – H2O2 →
2H2O +O2
 Fígado e Rim;
 Enzimas da beta-oxidação de ácidos graxos (acetil co-A e
ATP), metabolismo do ácido úrico
 Desintoxicação → >50% do álcool
Os peroxissomos são organelas que possuem em seu
interior enzimas oxidativas, principalmente catalase
celular. Tem uma função essencial ao metabolismo
celular que é a neutralização da água oxigenada que é
produzida como subproduto celular e é extremamente
tóxica ao organismo. Além disso possuem enzimas
responsáveis pela oxidação de ácidos graxos (lipidio)
e metabolismo de ácido úrico (sistema excretor). São
essenciais à desintoxicação causada pelo álcool nas
células. Devido à identificação de marcadores capazes
de reagir com essas enzimas os peroxissomos são
facilmente visualizados nos rins e fígado.
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Vacúolos
 São estruturas envoltas por uma membrana lipídica;
 São característicos de células vegetais, mas células animais
também o tem;
 Servem como estrutura de reserva para carboidratos,
proteínas, gordura, água e oxigênio.
São estruturas membranosas que estão presentes mais
evidentemente nas células vegetais, mas também são
essencias as células animais. São estruturas
encarregadas do armazenamento e da regulação das
células. Em seu interior armazenam diversas
substancias como: carboidratos, proteínas, gordura,
água e oxigênio. Quanto à regulaçao são
encarregadas de manter as ótimas as
concentrações de sais, água, íons e enzimas no
interior celular.
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Citoesqueleto
 Presente nas células eucariontes → estrutura proteica;
 Responsável pelos diferentes formatos celulares existentes
 Contração, movimentação de organelas, pseudópodes
 Centríolo – estrutura essencial durante divisão celular
O citoesqueleto está presente apenas nas células
eucariontes. São estruturas proteicas responsaveis
pelos diferentes formatos celulares existentes. Na
célula além da função de sustentação, o citoesqueleto
é responsável pela contração celular, movimentação
de organelas, formação de pseudopodes, flagelo,
cilios e etc.
O citoesqueleto é dividido em três tipos que são
relacionados com sua constituição proteica: os
microfilamentos, microtúbulos e filamentos
intermediários. É importante ressaltar a existência do
centríolo que é composto por microtubulos, como
veremos daqui algumas aulas, estas estruturas são
fundamentais para a divisão celular, auxiliando na
segregação dos cromossomos.
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Núcleo
 Estrutura que contém o DNA;
 Informações para a formação do individuo e para a
identidade celular;
 Revestido por duas membranas de bicamada lipídica →
carioteca (envoltório nuclear)
 Membrana repleta de poros;
 DNA + proteínas (histonas) → nucléolo
Ver site:
http://rachacuca.com.br/educacao/biologia/nucleo-celular/
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Exercícios
1) (Fuvest-2001) Células animais, quando privadas de
alimento, passam a degradar partes de si mesmas
como fonte de matéria-prima para sobreviver. A
organela citoplasmática diretamente responsável
por essa degradação é:
a) o aparelho de Golgi.
b) o centríolo.
c) o lisossomo.
d) a mitocôndria.
e) o ribossomo.
1) (Fuvest-2001) Células animais, quando privadas de
alimento, passam a degradar partes de si mesmas
como fonte de matéria-prima para sobreviver. A
organela citoplasmática diretamente responsável
por essa degradação é:
a) o aparelho de Golgi.
b) o centríolo.
c) o lisossomo.
d) a mitocôndria.
e) o ribossomo.
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2) (Fuvest-2003) As mitocôndrias são consideradas as “casas
de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as
mitocôndrias
a) estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão dos
alimentos.
b) produzirem ATP com utilização de energia liberada na
oxidação de moléculas orgânicas.
c) consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou
de amido a partir de glicose.
d) serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na
síntese de ATP.
e) produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de
amido ou de glicogênio
2) (Fuvest-2003) As mitocôndrias são consideradas as “casas
de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as
mitocôndrias
a) estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão dos
alimentos.
b) produzirem ATP com utilização de energia liberada na
oxidação de moléculas orgânicas.
c) consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou
de amido a partir de glicose.
d) serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na
síntese de ATP.
e) produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de
amido ou de glicogênio
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3)(UFRRJ)Observando-se uma célula, ao microscópio
eletrônico, verifica-se a existência de um sistema
membranoso, cujas membranas delimitam canais
interligados em forma de túbulos. Este sistema
membranoso é denominado
a) retículo endoplasmático.
b) vacúolo autofágico.
c) lisossoma.
d) crista mitocondrial.
e ) vacúolo digestivo.
3)(UFRRJ)Observando-se uma célula, ao microscópio
eletrônico, verifica-se a existência de um sistema
membranoso, cujas membranas delimitam canais
interligados em forma de túbulos. Este sistema
membranoso é denominado
a) retículo endoplasmático.
b) vacúolo autofágico.
c) lisossoma.
d) crista mitocondrial.
e ) vacúolo digestivo.
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4) (Mack-1997) Células musculares, células glandulares e
células de um microorganismo de água doce, deverão ter
bem desenvolvidas as seguintes organelas,
respectivamente:
a) cloroplastos, mitocôndrias e centríolos.
b) complexo de Golgi, retículo endoplasmático liso e
lisossomos.
c) mitocôndrias, complexo de Golgi e vacúolo contrátil.
d) retículo endoplasmático rugoso, mitocôndrias e
complexo de Golgi.
e) centríolos, vacúolo contrátil e lisossomos
4) (Mack-1997) Células musculares, células glandulares e
células de um microorganismo de água doce, deverão ter
bem desenvolvidas as seguintes organelas,
respectivamente:
a) cloroplastos, mitocôndrias e centríolos.
b) complexo de Golgi, retículo endoplasmático liso e
lisossomos.
c) mitocôndrias, complexo de Golgi e vacúolo
contrátil.
d) retículo endoplasmático rugoso, mitocôndrias e
complexo de Golgi.
e) centríolos, vacúolo contrátil e lisossomos
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5) (UFSCar-2008) Em uma célula vegetal o material
genético concentra-se no interior do núcleo, o qual é
delimitado por uma membrana. Além dessa região,
material genético também é encontrado no interior do
a) retículo endoplasmático e complexo Golgiense.
b) complexo Golgiense e cloroplasto.
c) lisossomo e retículo endoplasmático.
d) lisossomo e mitocôndria.
e) cloroplasto e mitocôndria.
5) (UFSCar-2008) Em uma célula vegetal o material
genético concentra-se no interior do núcleo, o qual é
delimitado por uma membrana. Além dessa região,
material genético também é encontrado no interior do
a) retículo endoplasmático e complexo Golgiense.
b) complexo Golgiense e cloroplasto.
c) lisossomo e retículo endoplasmático.
d) lisossomo e mitocôndria.
e) cloroplasto e mitocôndria.
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